Emisión de THz de bilayers de Co/Pt con rugosidad, estructura cristalina e intermezcla de interfaz variadas

La desmagnetización ultrarrápida de heteroestructuras de Co/Pt inducida por un pulso láser de 800 nm y femtosegundos genera una corriente de espín de Co a Pt y la posterior conversión de la corriente de espín a una corriente de carga en la capa de Pt debido al efecto Hall inverso de espín. Al mismo tiempo, debido al efecto fotogalvánico dependiente del espín, un pulso láser femtosegundo y polarizado circularmente también genera una fotocorriente en la interfaz de Co/Pt. Ambos pulsos de fotocorriente ultracortos se detectan de manera efectiva sin contacto midiendo la radiación THz que emiten. Aquí buscamos entender cómo las propiedades de la interfaz de Co/Pt afectan las fotocorrientes en los bilayers. Al variar la rugosidad interfacial, la estructura cristalina y la intermezcla interfacial, y centrándonos explícitamente en los casos en que las emisiones de THz de estas dos fotocorrientes revelan tendencias opuestas, identificamos qué propiedades de la interfaz juegan un papel crucial para las fotocorrientes. En particular, mostramos que al reducir la rugosidad, la emisión de THz debido al efecto fotogalvánico dependiente del espín se reduce a cero, mientras que la fuerza de la emisión de THz de la fotocorriente asociada con el efecto Hall inverso de espín aumenta por un factor de 2. Por otro lado, mientras que la intermezcla aumenta fuertemente la emisión de THz del efecto Hall inverso de espín por un factor de 4.2, la emisión de THz relacionada con el efecto fotogalvánico dependiente del espín revela la tendencia opuesta. Estos hallazgos indican que las propiedades microestructurales de la interfaz Co-Pt desempeñan un papel decisivo en la generación de fotocorrientes.